Impact Assessment of Plug-in Electric Vehicle Charging Locations on Power Systems with Integrated Wind Farms Incorporating Dynamic Thermal Limits

The increased presence of electric vehicle charging locations in a power system with high penetration of intermittent wind power potentially leads to operation complexities resulting in abnormal impacts.This paper proposes an innovative framework for assessing the impact of plug-in electric vehicle(PEV)charging locations on a power system with integrated wind farms,incorporating dynamic thermal limits(DTLs).The framework comprises Monte Carlo simulation,which is embedded with stochastic modeling of various uncertainties under the key operating conditions.As part of the modeling framework,the transmission lines are ranked in accordance with the lowest level of expected energy not supplied.The PEV charging demand is then modeled by incorporating DTLs and applied to the least stressed transmission lines,following the IEEE 738-2006 standard.The new assessment framework is investigated using an IEEE 24-bus test system.The results demonstrate that applying DTLs on the least stressed transmission lines in conjunction with the integration of decentralized wind farms and strategic charging location of PEVs significantly improves the security of the energy supply and considerably reduces interruption costs,as opposed to not having such a framework.

Determination of the thermal noise limit in test of weak equivalence principle with a rotating torsion pendulum

Thermal noise is one of the most fundamental limits to the sensitivity in weak equivalence principle test with a rotating torsion pendulum. Velocity damping and internal damping are two of many contributions at the thermal noise, and which one mainly limits the torsion pendulum in low frequency is difficult to be verified by experiment. Based on the conventional method of fast Fourier transform, we propose a developed method to determine the thermal noise limit and then obtain the precise power spectrum density of the pendulum motion signal. The experiment result verifies that the thermal noise is mainly contributed by the internal damping in the fiber in the low frequency torsion pendulum experiment with a high vacuum. Quantitative data analysis shows that the basic noise level in the experiment is about one to two times of the theoretical value of internal damping thermal noise.

Thermal Width for Heavy Quarkonium in the Static Limit

The thermal widths for heavy quarkonia are calculated for both Coulomb gauge （CG） and Feynman gauge （FG）, and the comparisons between these results with the hard thermal loop （HTL） approximation ones are illustrated. The dissociation temperatures of heavy quarkonia in thermal medium are also discussed for CG, FG and HTL cases. It is shown that the thermal widths, derived from the HTL approximation and used in many research studies, cause some errors in the practical calculations at the temperature range accessible in the present experiment, and the problem of gauge dependence cannot be avoided when the complete self energy is used in the derivation of potential.

基于公式化限额和最小裕度最大化的电网热稳定限额计算

编制热稳定控制限额是电网调度控制中心的重要工作,也是保障电网安全运行的重要手段。针对新能源大规模并网后潮流不确定性大导致热稳定限额制定难度增大的问题,以预想故障分析为基础计算潮流转移关系并建立电网安全约束,进而提出了基于公式化限额和最小裕度最大化的三阶段电网热稳定限额计算方法,实现了热稳定限额的批量自动计算。第1阶段对输电通道限额进行初始化,第2阶段对故障后易过载的通道按照故障后不超瓶颈设备短时载流能力制定公式化限额要求,第3阶段对转移关系约束存在耦合的通道集合逐次按最小裕度最大化原则计算通道控制限额。对输电资源紧张的通道同时采用公式化限额和通道控制限额要求可以减小保守性,充分释放通道输电能力;对其余通道只采用通道控制限额要求,可减少并简化控制要求。以某区域电网2023年夏季高峰运行方式为例,限额自动计算结果与稳定规程的一致性较好,验证了所提方法的有效性。

风火打捆送出系统稳定特性研究和运行策略优化

为解决粤西海上风电集群与火电打捆送出的同步稳定问题,首先研究了风火打捆送出系统的同步稳定特性和影响因素,然后提出了提高风火打捆送出系统风电渗透率和同步稳定特性好的风电机组优先发电的运行方式优化策略。最后构建了风电场集群整体硬件在环接入的实时仿真系统进行验证,仿真结果表明所提出的同步稳定性提升策略可以提高风火打捆送出系统稳定极限,有力提升了风电并网消纳率和电网安全稳定水平。

基于自适应模糊PID的电气设备温度调试仿真

电气设备温度过高会导致电力系统稳定性下降,为了准确控制电气设备的温度,此提出电气设备温度的自适应模糊PID调试方法。从发电设备和供电设备两种角度确定电气设备热稳定限额,获取电气设备当前温度场信息。在模糊规则中添加电气设备热稳定限额,驱动自适应模糊PID按模糊规则及限额要求调试当前温度场信息。根据自适应模糊PID的输出结果,实现电气设备温度调试。实验结果表明,在对输电线路导体和外壳、以及对不同电气设备的温度调试时,所提方法的调试性能好。

岛状多年冻土区高速铁路路基热状态及工程措施效果分析

为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态,提出合理有效的制冷结构,在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测,获得岛状多年冻土的地温数据;基于实测地温数据,采用冻土水热耦合理论,对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基、两侧双排+中心单排全季热棒路基、两侧单排+基底横向通铺全季热棒路基3种制冷路基结构进行数值模拟,对比了3种制冷路基结构的地温分布特征及对下伏岛状多年冻土的降温效果。研究结果表明:铁力地区年均气温和降水呈增大趋势,天然场地岛状多年冻土地温在-0.3℃左右,属于高温极不稳定多年冻土。3种制冷路基结构中,两侧单排+基底横向通铺全季热棒对岛状多年冻土保护及降温效果最优,两侧双排普通热棒最差。普通热棒路基的多年冻土上限呈“两侧凸,中间凹”形态,抬升不明显;全季热棒路基的多年冻土上限呈“上凸缓斜平顶”形态,抬升显著。研究成果可对多年冻土区高速铁路路基建设和结构优化提供技术支撑。

高功率微波信号对PIN限幅器温度分布的影响特性

针对高功率微波波形参数对限幅器温度分布特性的影响,基于双级PIN限幅器的场路协同仿真模型对微波脉冲幅值、频率对温度分布的影响展开了仿真研究。结果表明:微波脉冲幅值、频率的提升会使双级PIN限幅器中PIN二极管的高温区域分布向P区拓展、高温区域分布范围扩大;相对而言,微波脉冲幅值对温度分布的影响更为显著,频率对温度分布的影响相对较小。

大容量磷酸铁锂电池热失控行为及测试气氛影响规律研究

120 Ah磷酸铁锂电池在惰性气氛下的密封压力舱中进行热失控测试,记录电池本体温度、环境温度,分析产气组分占比,计算电池产气量、排气速率及可燃极限。作为对照,在空气气氛下开展相同条件的实验,以考察不同气氛对电池热失控过程的影响。电池热失控过程经历了“加热温升-开阀排气-热失控-冷却降温”多个阶段。热失控过程中,电池上方环境温度逐渐降低。两种气氛下的电池产气都具有较高的爆炸危险性,与惰性气氛相比,空气气氛下电池温度提高17.6%,热失控持续时间延长14%,产气量增加8.2%。

绝热段阻力对CO_(2)、R134a和R410A分离式热管传热性能的影响

通过实验研究了上升管和下降管阻力对CO_(2)、R134a和R410A分离式热管传热性能的影响,分析了热管传热极限和传热热阻的变化规律。研究发现阻力变化对不同工质热管的影响不同,对于CO_(2)热管,上升管阻力和下降管阻力对其传热性能的影响程度接近,当上升管或下降管阀门开度从90°降至30°时,CO_(2)热管的传热极限均由1200 W降为700 W。对于R134a和R410A热管而言,上升管阻力对其传热性能的影响更大,当上升管阀门开度从90°降至30°时,R410A热管的传热极限由1300 W降为700 W,R134a热管则未出现正常运行状态,管内始终存在较大的过热过冷度,两种热管的传热热阻也显著增大。而下降管阻力增大对R134a和R410A热管的传热性能几乎无影响。因此,在实际工程设计中,CO_(2)热管应采用上升管和下降管管径相同或相近的结构,而R134a和R410A热管适合采用上升管管径明显大于下降管管径的结构,以达到节省管材的目的。

关于耐火风管的特性研究

目前,工程中耐火风管只关注耐火极限,缺少抗震、隔热、燃烧性能方面的要求,造成耐火风管的部分性能不符合规范要求。针对此问题,结合规范要求,对耐火极限、抗震性能、隔热性能、燃烧性能对耐火风管的特性进行研究,给出了相应的指标要求。

选区激光熔化成形钛合金薄壁件热行为及打印极限高度研究

为了研究钛合金薄壁件在选区激光熔化工艺下的热行为及工艺参数对打印极限高度的影响,采用理论建模、模拟仿真和正交试验法等手段开展了钛合金薄壁件在复杂热循环作用下的热行为及打印极限高度研究。分别从单层单道、单层多道和多层单道展开研究。模拟结果表明,对于单层单道成形,当激光束从节点N1移动到节点N3时,熔池峰值温度和最大冷却速率逐渐增加;对于单层多道成形,当激光束从第1道扫描至第3道时,熔池尺寸和熔池峰值温度呈递增趋势;对于多层单道成形,当激光束从第1层扫描至第5层时,熔池尺寸呈递增趋势。试验结果表明,打印极限高度与激光功率成正相关,与扫描速度呈负相关,随着扫描间距的增加先增加后减小,且与激光能量密度呈线性增长趋势。

新能源汽车动力电池发展现状及趋势分析

近年来,新能源汽车的蓬勃发展带动了动力电池产业的壮大,而动力电池的容量、性能、成本及寿命等影响着新能源汽车产业的发展前景和格局。综述了动力电池的市场产量装机量情况、产业分布,分析三代锂离子电池技术的发展及其优缺点、退役动力电池的梯次利用,分别阐述当前动力电池急需解决的安全隐患、里程焦虑、回收利用体系不健全等问题,提出未来技术发展方向和对上下游产业链发展的展望。

基于航空锂离子蓄电池组热失控特性的排气设计及应用分析

该文简要分析航空锂离子蓄电池组热失控的排气机理及产气成分,从外部因素和内部因素两方面对锂离子蓄电池组出现热失控的诱因及影响进行分析,并结合实际装机环境,针对航空锂离子蓄电池组发生热失控排气的燃爆气体浓度和发生燃爆的失效概率进行研究,从系统设计角度对锂离子蓄电池组的热安全性设计及控制策略提供数据参考及技术支撑。

改性空心玻璃微珠对约束层轻量化影响研究

为制备低密度、高模量的轻量化约束阻尼材料,使用A187对空心玻璃微珠表面进行改性处理,通过扫描电镜观察改性结果。进一步将改性后的空心玻璃微珠加入到约束阻尼涂料中,通过力学性能、极限氧指数、导热系数、复合损耗因子等测试,考察改性后的空心玻璃微珠对约束层各项性能的影响。结果表明:A187可以成功完成表面改性,随着空心玻璃微珠用量的增加,约束层密度降低、模量降低、黏度先降低后升高、氧指数提高、导热系数降低。添加6%改性空心玻璃微珠后,弯曲模量保持率为90.2%,密度降低16.67%,阻尼损耗因子整体温域仅少量降低,降低约束层密度的同时,保证了阻尼材料的降噪特性。

煤中氮元素分析仪改造及性能验证研究

为实现使用热导系数与氮气相差较小的、价格更便宜的氩气替换氦气做载气以测定煤中氮元素含量,采取对CHN628元素分析仪进行改造并提升热导池测试灵敏度。改造后的仪器采用氩气做载气并对其设置相关参数,即在基线延迟时间10 s、最短分析时间120 s、比较水平1%、平衡时间30 s、装填压强150 mmHg和氩气流量320 mL/min条件下测定煤样中的氮含量,分析曲线光滑。选择能涵盖日常检测样品氮含量范围的有证煤标准物质标定曲线,曲线的相关系数(r)为0.998,符合线性关系要求;采用空白样品法测得的检出限、定量限分别为0.06%、0.15%,满足方法要求;统计日常工作中采用氩气或氦气做载气的2种方法以测定煤中氮元素含量,同时测定有证煤标准物质GBW 11107p,通过F检验和t检验表明用氩气做载气测定煤中氮元素含量则其期间精密度、短期精密度和准确度均满足国标GB/T 30733—2014要求,因此改造后的元素分析设备可用于测定煤中氮元素含量,且该方法采用的氩气市场供应稳定、价格低,能降低检测成本。

高温环路热管设计方法研究与传热极限分析

高超声速飞行器在以高超声速飞行时尾喷管会面临严酷的燃烧热考验,结合高温热管导热性强和环路热管传热距离长等优势,高温环路热管可以作为尾喷管热防护的新方法.根据液态钠高导热系数及高表面张力的物性设计了一种新型蒸发器,提出了一套高温环路热管的设计流程.使用这套设计流程设计了一根高温环路热管,结合热管传热极限的计算方法,对钠热管进行仿真计算,分析了温度和结构对热管传热极限的影响.研究发现在高温环路热管的运行温区内,热管的传热性能随着温度升高一般由声速极限、毛细极限和沸腾极限依次决定.结合研究结论提出了热管结构优化方法,为热管设计提供了理论依据.

Thermal-stress induced phenomena in two-component material:part I

The paper deals with analytical fracture mechanics to consider elastic thermal stresses acting in an isotropic multi-particle-matrix system. The multi-particle-matrix system consists of periodically distributed spherical particles in an infinite matrix. The thermal stresses originate during a cooling process as a consequence of the difference αm - αp in thermal expansion coefficients between the matrix and the particle, αm and αp, respectively. The multi-particle-matrix system thus represents a model system applicable to a real two-component material of a precipitation-matrix type. The infinite matrix is imaginarily divided into identical cubic cells. Each of the cubic cells with the dimension d contains a central spherical particle with the radius R, where d thus corresponds to inter-particle distance. The parameters R, d along with the particle volume fraction v = v（R, d） as a function of R, d represent microstructural characteristics of a twocomponent material. The thermal stresses are investigated within the cubic cell, and accordingly are functions of the microstructural characteristics. The analytical fracture mechanics includes an analytical analysis of the crack initiation and consequently the crack propagation both considered for the spherical particle （q = p） and the cell matrix （q = m）. The analytical analysis is based on the determination of the curve integral Wcq of the thermal-stress induced elastic energy density Wq. The crack initiation is represented by the determination of the critical particle radius Rqc = Rqc（V）. Formulae for Rqc are valid for any two-component mate- rial of a precipitate-matrix type. The crack propagation for R 〉 Rqc is represented by the determination of the function fq describing a shape of the crack in a plane perpendicular

交变热载荷下水泥环缺陷对储气库井储层段套管的影响

水泥环缺陷可能诱导储气库井储层段套管在循环注采条件下发生失效。为了揭示水泥环缺陷对储气库井储层段套管完整性的影响,基于弹性力学理论,在储气库井极限压力条件下,考虑循环注采引起的井筒交变热载荷,建立了“套管-含缺陷水泥环-地层”有限元模型。结合中国北部某储气库井作业工况,分别研究在注气(压力50 MPa、温度30℃)和采气(压力28 MPa、温度160℃)条件下,水泥环缺陷形态及其几何参数对储气库井套管应力分布状态的影响规律。结果表明:水泥环点蚀缺陷的环向开度、轴向长度及纵向裂纹的环向开度对套管安全性影响明显;横向剪切错断和微环隙导致套管安全性明显降低,在高温采气生产时套管最大应力接近P110的屈服强度;储气库井注采周期中,下限压力因温度和围压的影响对储层段套管安全性影响更明显,危及储气库井注采过程的安全运行。研究结果可为由生产井改建、新建储气库井储层段套管的完整性提供判断依据。